城市市政管网设施管理与信息共享机制研究

论文导读：城市地下管网的管理是一项复杂且困难的工作。地理信息系统(GeographicInformationSystem。地理信息系统，城市市政管网设施管理与信息共享机制研究。
关键词：地下管网，地理信息系统，共享信息
 

城市地下管网的管理是一项复杂且困难的工作，它的困难主要集中在“地下”二字上。由于设施处在地下，无法通过常规的地上巡视进行观察；设施处在地下，维修、抢修作业就可能造成牵一发而动全身的局面，造成其它相关权属管线的变化；设施处在地下，对于环境造成的影响也无从评估。随着地下管网的规模不断扩大，管理的难度也日渐加深。为了保证城市的正常运行和提高突发事件的处置能力，对城市市政管网设施管理与信息共享机制进行研究具有重要意义。

一、城市地下管网管理特点

1、规模庞大

城市地下管线的种类繁多，有雨水管线、污水管线、电力管线、电信管线、自来水管线、热力管线、燃气管线等等多种具有不同功用的管线。而且随着城市的建设、市政设施的逐渐完善，各种管线的总长也在不断增加。仅以石景山地区为例，2001年至2007年7年间，仅区属雨污水管线就更新了近30公里。由此可见，各类管线在城市的下方已形成了交错密布的管网体系。论文检测，地理信息系统。

2、容易由于人为建设因素发生变化

市政设施属于公共设施，因此各种城市市政道路范围内的建设活动都有可能局部的改变市政管网。无

十一五科技支撑项目

城市市政管网信息管理系统及可视化动态管理系统研究(2006BAJ16B04)资助

论管网的新建、翻建、维修或是紧急抢修工作都会对工作区域中的其它管网产生一定的影响。影响的程度与很多因素有关，例如是否管线高程冲突；是否有足够的作业间距；现场情况是否允许进行足够的回填夯实工作；回填夯实的相关作业方法对其它管线是否造成影响。有压管线一旦发生比较严重的破损会出现相关地区压力下降，电信、电力管线如果发生破损会出现电路中断等情况。而雨污水管线如果出现了一定程度的破损，且施工单位没有进行修复而直接回填。那么破损在短期内无法察觉，但随着雨污水不断冲刷道路基础，从长远看有可能会造成道路塌陷等重大事故。

3、其它权属设施核实困难，无主设施管理困难

因为市政设施的权属众多，区域管理部门分辨权属的工作比较困难。例如，同是路灯井盖，权属单位有可能是首发公司也可能是路灯处；同样是电信管线，有可能归属鲁谷电话局也有可能是石景山电话局的管辖范围。在日常的工作中，如果发现相关管线等设施出现问题，需要进行产权核实工作，既费工又费时。论文检测，地理信息系统。

无主设施的管理也很困难。由于工厂搬迁等原因，很多原来有权属、有人维护的管线设施变成无人看管，而区域管理部门也没有关于这些设施的资料，即使发生丢失、损坏等问题也难以发现，造成很严重的安全隐患。

要想解决上述问题，一方面需要对市政管网的管理体制进行一定程度的改革，另一方面需要对管理方法进行更新。

二、信息共享技术平台及难点

1、地理信息平台突出特点

地理信息系统(GeographicInformation System，简称GIS )是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统，是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、信息科学为一体的新兴技术。为了真正实现对市政设施空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理和智能化管理，必须充分利用GIS强大的可视化图形管理和海量数据管理能力，并结合实际市政维护管理工作需要，构建市政信息管理系统。

2、信息集成和共享方面的问题

当前国内研究开发的市政信息管理系统多是依赖于管理信息系统(MIS) 之上的应用系统，一般都是以关系型数据库为核心，以业务管理为主要操作流程，采用客户端/服务器的整体架构。客户端基本上包含了从业务逻辑处理到数据交换的所有功能。

目前各产权单位进行的信息化开发基本集中于企业内部管理和信息共享。局限于单位内部进行信息化建设和开发不能够充分利用信息资源，但是各产权单位地下管线的很多信息涉及到城市运营的安全保障工作，属于保密信息。论文检测，地理信息系统。因此，如何构建信息化平台以及设定各产权单位信息数据的共享机制是急需解决的一个重要课题。

除了搭建主要的网络体系之外，基础数据库构建以及数据库的浏览机制是这个课题的重中之重。可以利用GIS 技术提供市政行业中以地理空间为基础的信息共享平台，使行业内各种不同设施相关信息统一在地理空间位置之上，保证统一的管理、规划与决策。

三、共享机制的初步构想

1、构架思路

产权单位进行数据库维护与更新，对于其他权属市政设施可以根据不同的用户级别浏览不同级别的数据。把数据与用户初步分为一至四级，最高权限的用户为一级，受到最高保护程度的数据也为一级，每一级的用户可以浏览同级或者低等级的数据。在此构架下，把各个权属单位的公共信息进行合并，并把需要相关产权单位进行配合的养护、抢修工程信息进行共享。用户和数据分级可以保证数据的安全性，由产权单位进行数据的维护更新工作可以保证信息系统数据的生命力。

2、数据级别

根据数据的重要程度对其进行级别划分，城市道路中的管线位置、权属应该属于最低等级（四级）的数据。因为此类数据基本属于公开数据，在市政道路范围内目测或者进行权属核实的工作即可得到。其它三级数据内容需要根据各市政管网的特点进行划分，基本原则为：

一级数据属于产权单位内部关于市政设施详细描述的数据，比如管径、埋深、服务区域等；

二级数据属于区域行政主管部门管理所需数据，主要包括区域行政管理工作中的常用统计数据；

三级数据属于市级行政主管部门管理所需数据；

四级数据属于市政管理系统中的公共数据。

仅就我区污水管网而言，初步进行数据分级如下：

3、用户级别

用户级别的划分需要针对不同管网系统所对应的各级主管部门。就石景山区属污水管网而言数据的用户的初步分级如下：一级用户是产权单位本身，二级用户则是上级的区级市政管委，三级用户是市级市政管委以及同级的业务主管部门，四级用户是其它市政管网产权单位。

越级查询需要向产权单位进行申请，于产权单位数据库中保留查询记录，并适当收费。论文检测，地理信息系统。

4、数据标准化

为了保证数据信息的共享，必须进行数据信息的标准化研究。数据标准化主要针对在GIS系统中对管网系统进行建模的过程中可能会造成误差的因素进行标准化。在标准化的同时既要考虑GIS系统架构问题，以便于能够在构架好的系统中进行更进一步的分析和规划操作；也要考虑管道维护和管理的日常工作问题，以便把模型更新和日常维护工作结合起来；数据的标准化还要考虑到不同产权单位的数据库架构以及浏览方式的统一等。

5、更新机制及更新检查机制

数据更新由各产权单位进行，同时更新工作受到上级主管部门监督。每年工程档案移交后的一个月作为更新地理信息数据的时间期限。

6、数据安全保护措施

（1）对所有在线浏览动作进行记录

（2）建立帐户黑名单

（3）和各级部门签订数据保密协议

四、实例

石景山区市政工程管理所开发了市政管理信息系统，如图1所示。本系统基于C/S结构，采用MapInFo图形格式，包含了道路、雨污水管线及检查井设施的详细数据信息。本系统将石景山区区管雨污水管线连成网，与道路平面图配合，直观的体现了管线的相对平面位置。图2为石景山区市政工程管理所指挥中心大屏幕系统，图3为系统的图层操作界面。图4、图5所示为产权单位查询的详细数据，即一级数据，包含了设施对象的全部属性信息，在日常管理工作的应用中，节省了大量查阅传统档案的时间。系统还可以通过属性信息分析管网现状,为管网优化设计、逐步科学合理的改造提供依据。

石景山区市政工程管理所与石景山区信息指挥中心进行了共享机制构架的初步尝试。在所内进行了市政管理信息系统的开发，同时考虑到对指挥中心数据更新升级的支持，进行软件开发时预留数据导出功能，把市政所内数据库进行精简并转出成指挥中心数据库格式，并上传给指挥中心。论文检测，地理信息系统。

图1市政管理信息系统

图2石景山区市政所指挥中心

图3图层操作界面

图4管线数据查询结果图5 检查井数据查询结果

下一步相关开发工作计划为：

1、开发用于上级单位浏览的B/S结构（浏览器和服务器结构）系统；

2、开发从现有的C/S结构（客户机和服务器结构）系统中提取数据并提供给B/S结构（浏览器和服务器结构）系统的工作模式，为今后实现数据分级浏览进行技术尝试。

五、结论

本文仅对各相关部门之间的信息共享机制进行了初步的探讨，由于设施的数量大，结构、种类复杂，因此信息共享是城市地下市政管网设施管理发展的必然方向。论文检测，地理信息系统。只有做到信息共享，集各方之力共同管理城市地下管网设施，并能够做到各部门之间协调合作、互相督促、和谐发展，才能够适应不断庞大且复杂的城市地下管网管理、发展任务。

参考文献
[1]张望军.清远市给排水管网管理信息系统的开发建设.给水排水,2006
[2]邬伦等.地理信息系统.北京:科学出版社,2001.
[3]蓝运超等.城市信息系统.武汉:武汉测绘科技大学出版社,1999
[4]潘正风等.大比例尺数字测图.北京:测绘出版社,1996
[5]毋河海.地图数据库.北京:地图出版社，1991